UASB+微絮凝过滤+吸附组合工艺处理村镇污水的试验研究

【摘要】：我国村镇地区的工业化发展落后,村镇排放污水主要是生活污水及某些工业企业的生产废水,总水量小且水质以生活的污水为主易于生化处理,同时部分城镇缺乏科学规划,造成污水收集系统不完善的问题日益严重,污水废水随意排放又加上村镇的排水系统往往采用雨污合流排水体制,从而加重了村镇地区的水体污染。由于村镇居民大都分散居住,因为污水排放量较小,造成每天不同时段的水质水量变化较大特别是做饭时间,污水量变化系数可达2以上,同时水质水量相当程度上是由特定的排水方式决定,特别是不少村镇含有相大量的畜禽养殖废水污水,从而使村镇地区污水排放的水质变化较大,上述总体的原因造成村镇污水处理较为滞后,而且处理较为困难。针对目前村镇污水水质水量变化大的现状,进行适用于村镇地区污水处理的工艺试验研究,即利用UASB+微絮凝过滤+吸附组合工艺对污水处理以期可以实现村镇地区污水的有效净化和资源化,从而更好的保护村镇地区水体生态环境。 针对村镇地区污水水质水量变化的特点,以目的地地区的污水进行试验研究。生活污水经过有效调整后首先进入厌氧UASB反应器,论文对UASB对COD、SS去除特性以及UASB的启动运行进行了分析。UASB运行稳定后能将中浓度COD900~1000mg/L的污水处理至150 mg/L以下,SS降低至30 mg/L以下;能将低浓度COD400~500mg/L的污水处理至80 mg/L以下,SS降低于30mg/L以下。在HRT=4h,低浓度污水条件下,反应器的最高比产甲烷速率率可达1.91m~3/( m~3.d),可以有效实现沼气回收应用于新能源。 试验对UASB的出水进行了物理化学处理,是利用微絮凝直接过滤对厌氧处理出水中的COD、TP及SS进行去除。微絮凝投药量为mgFeCl_3/mgPO_4-P=6条件下,可以实现对磷酸根去除率在90%以上,出水中磷酸盐的浓度小于0.35mg/L,能达到一级处理标准;微絮凝过滤进水中COD在80~150mg/L,经过处理后COD在40~60 mg/L,达到一级处理标准;微絮凝进水中SS在20~30 mg/L,经过处理后SS小于5 mg/L,达到一级处理标准。微絮凝处理后利用沸石对氨氮进行吸附,氨氮的浓度由40~55 mg/L降至5 mg/L一下,在动态吸附条件下,若以穿透浓度为15mg/L(氨氮一级处理标准)为标准,研究表明在过滤滤速为6m/h的条件下,氨氮吸附既可以保持较好的处理效果,达到一级处理标准,同时单位时间内的过滤水量最大,可以持续过滤28h以上。 试验研究发现,经过UASB+微絮凝+氨氮吸附工艺元的处理,出水可以达到回用水标准(GB/T18920),可以回用用于冲厕和村镇地区的绿化或者排入附近水体。如果污水经过净化后用于农用地的灌溉,则污水处理过程中不需要脱氮除磷,则可在处理过程中不经过微絮凝和氨氮吸附的处理,经过厌氧单元处理后可以直接排放至农田。 【关键词】：村镇污水处理 UASB 微絮凝过滤 吸附 资源化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义11-14
• 1.2 厌氧工艺处理低浓度污水的试验现状14-17
• 1.2.1 厌氧工艺原理14
• 1.2.2 厌氧工艺处理低浓度污水的研究现状14-17
• 1.3 微絮凝过滤处理污水的研究现状17-19
• 1.3.1 微絮凝过滤原理17
• 1.3.2 微絮凝过滤应用污水处理的研究现状17-19
• 1.4 沸石吸附氨氮原理及研究现状19-21
• 1.4.1 沸石吸附原理19-20
• 1.4.2 沸石吸附氨氮研究现状20-21
• 1.5 课题研究的主要内容21-23
• 1.5.1 课题来源21-22
• 1.5.2 课题研究的主要内容22-23
• 第2章 试验材料与试验方法23-27
• 2.1 引言23
• 2.2 试验研究装置及主要仪器设备23-24
• 2.2.1 试验研究装置23
• 2.2.2 试验所用仪器设备23-24
• 2.3 试验水质及污泥来源24
• 2.4 试验测试项目及分析方法24-27
• 2.4.1 水质项目检测及方法24-25
• 2.4.2 厌氧污泥分析方法25-27
• 第3章 厌氧系统处理村镇污水的试验研究27-40
• 3.1 引言27
• 3.2 UASB 试验装置27-28
• 3.3 反应器的启动28-32
• 3.3.1 UASB 启动的试验结果及分析29-30
• 3.3.2 COD 和SS 去除特性及分析30-31
• 3.3.3 TN 与TP 的去除分析31-32
• 3.4 UASB 系统的抗冲击负荷试验32-34
• 3.5 UASB 污泥形态的变化分析34-38
• 3.6 UASB 系统稳定后颗粒污泥特性分析38-39
• 3.6.1 颗粒污泥沉降性能38
• 3.6.2 各阶段污泥的产甲烷活性分析38-39
• 3.7 本章小结39-40
• 第4章 微絮凝过滤处理厌氧出水的试验研究40-49
• 4.1 引言40
• 4.2 混凝剂的选择及投药量对处理效果的影响及分析40-45
• 4.2.1 混凝剂的选择40-41
• 4.2.2 混凝剂最佳投药量的确定41-42
• 4.2.3 混凝剂投加量对COD 的去除效果及分析42-43
• 4.2.4 混凝剂投加量对NH_4~+的去除效果及分析43-44
• 4.2.5 混凝剂投加量对SS 的去除效果及分析44-45
• 4.3 过滤滤速对反应效果的影响分析45-47
• 4.3.1 过滤滤速对TP 的处理效果的影响分析45-46
• 4.3.2 过滤滤速对COD 和SS 的处理效果的影响分析46-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第5章 氨氮吸附去除氨氮工艺试验研究49-59
• 5.1 引言49
• 5.2 沸石吸附静态试验49-56
• 5.2.1 沸石对氨氮的等温吸附试验50-52
• 5.2.2 粒径对吸附容量的影响分析52-53
• 5.2.3 pH 对沸石吸附的影响分析53-54
• 5.2.4 沸石对氨氮吸附的动力学试验54-56
• 5.3 沸石动态吸附试验56-57
• 5.4 本章小结57-59
• 第6章 技术经济效益分析59-65
• 6.1 引言59
• 6.2 典型北方村镇地区污水水量及水质59
• 6.3 工艺流程及运行参数59-62
• 6.3.1 A~2/O+过滤工艺流程及运行参数59-61
• 6.3.2 新工艺流程及运行参数61-62
• 6.4 总投资分析62-63
• 6.5 运行成本分析63-64
• 6.6 效益分析64-65
• 结论65-66
• 展望66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果71-74
• 致谢74

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